[發明專利]一種鋁合金常溫堿性無鉻鈍化液及鈍化方法

有效

• 申請號: 201610029076.6
• 申請日: 2016-01-15
• 公開（公告）號: CN105603409B
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 穆松林;溫煒成;許垂康;李文芳;杜軍
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C23C22/66
• 分類號: C23C22/66
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅觀祥

本發明屬于金屬材料表面處理的技術領域，公開了一種鋁合金常溫堿性無鉻鈍化液及鈍化方法。所述堿性無鉻鈍化液是由酸堿調節劑調節無鉻鈍化液的pH至堿性得到；所述無鉻鈍化液由鉬酸鹽、絡合劑、氧化劑、成膜促進劑、表面活性劑以及水組成。所述鈍化方法首先將鋁合金進行堿洗除油除垢；清洗后再酸洗活化；清洗后再進行常溫鈍化處理，并水洗吹干或烘干，得到鋁合金鈍化膜。該鈍化膜生長迅速，具有良好的耐變色能力與耐腐蝕性。本發明的鈍化液各組分化學性質穩定，便于儲運，工藝操作簡便，成本低廉，常溫處理，節能高效，易于實現產業化。

技術領域

本發明屬于金屬材料表面處理的技術領域，具體涉及一種鋁合金常溫堿性無鉻鈍化液及鋁合金鈍化方法。

背景技術

鋁合金因其比強度高、導熱和導電性好、色澤美觀、無磁性、塑性好、無低溫脆性等優點，被廣泛應用于航空航天、機械裝備、家電、建筑等領域。其用量僅次于鋼鐵，是工業領域中用量第二的金屬材料。但鋁合金化學性質較為活潑，在大氣環境中，其表面容易形成一層極薄的氧化膜(其厚度通常為幾個納米)，對基體具有一定的防護作用。但該自然氧化膜太薄，易于破損，在潮濕的大氣中，特別在含有Cl^﹣的環境中，非常容易發生腐蝕。自然條件下，鋁及其合金的腐蝕通常為局部腐蝕，該類腐蝕具有隱蔽性強、難控制、破壞迅速等特點，很容易造成災難性事故。因此，為擴大鋁合金應用范圍，延長其使用壽命，鋁及其合金型材或器件在使用前大多需要進行表面處理。

鈍化(或轉化)處理是鋁合金等金屬材料常用的表面處理技術。鉻酸鹽鈍化因其所獲鈍化膜耐蝕性優良、成本低廉、操作方便而得到廣泛的應用。但鉻酸鹽(Cr⁶⁺)毒性高，易致癌，對人體與環境危害嚴重。歐盟頒布的RoHS和WEEE法規明令禁止或限制涉及六價鉻工藝的使用，鉻酸鹽工藝將逐步退出應用領域。因此，開發無毒、環保的綠色鈍化技術已成該領域發展的必然趨勢。鉻酸鹽鈍化的替代技術開發正受到廣泛關注，各種系列的無鉻鈍化技術如稀土系、鈦/鋯系、有機/無機復合體系等處理工藝相繼出現。申請號為CN201210298372.8、CN201110399364.8、CN201110198490.7、CN201110157139.3、CN201310309623.2、CN201210078882.4、CN201110399391.5、CN200710027057.0、CN200710017506.3、CN201210264307.3等發明專利都涉及這些技術。就目前的研究情況來看，各種鈍化工藝都還存在各種各樣的問題，或成本過高、或工序繁瑣、或是體系本身穩定性不佳。此外，幾乎所有無鉻鈍化相關的研究工作均在酸性范圍內開展，鮮見有堿性無鉻鈍化工藝報道。本發明報道了一種鋁合金無鉻鈍化工藝，成本低廉、膜層有色且生長迅速、簡單易行，可在常溫下實現鈍化，易于產業化推廣。

發明內容

本發明的首要目的在于提供一種可常溫工作的鋁合金堿性無鉻鈍化液。所述鈍化液環保，既解決傳統六價鉻工藝的毒性問題，同時高效節能。

本發明的另一目的在于提供一種鋁合金鈍化方法。本發明采用上述鋁合金堿性無鉻鈍化液對鋁合金進行鈍化處理，所述的鋁合金鈍化方法成本低廉、操作簡單、可控性好，在工業領域具有產業化的潛力。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種鋁合金常溫堿性無鉻鈍化液，是由酸堿調節劑調節無鉻鈍化液的pH至堿性得到；所述無鉻鈍化液由鉬酸鹽、絡合劑、氧化劑、成膜促進劑、表面活性劑以及水組成；所述鋁合金常溫堿性無鉻鈍化液中鉬酸鹽的質量濃度為30.0-60.0g/L，優選為40.0-50.0g/L；絡合劑的質量濃度為10.0-20.0g/L，優選濃度為12-15.0g/L；氧化劑的質量濃度為2.0-8.0g/L，優選濃度為4.0-6.0g/L；成膜促進劑的質量濃度為1.0-3.0g/L，優選濃度1.5-2.5g/L；表面活性劑的質量濃度為0.01-0.5g/L，優選濃度為0.05-0.3g/L。

所述鋁合金常溫堿性無鉻鈍化液的pH為9～11。